Tretji Newtonov zakon, stične sile

Sila zelenega na rdečega =  N           Sila rdečega na zelenega = N

Predstavitev kaže časovne poteke položaja, hitrosti in pospeška rdeče klade z maso 2.0 kg , ki ga po vodoravni površini brez trenja poriva sila 12 N (položaj je podan v metrih, čas je v sekundah). Rdeča klada je v stiku z zeleno klado (ki tudi ni prikazana v merilu) z maso 1 kg (in jo zato potiska). Klikni tu za prikaz in predvajanje fizikalnega primera. Časovna poteka položaja obeh klad sta podana v ustreznih barvah kot funkciji x(t), za časovna poteka hitrosti in pospeška pa je podana le po ena krivulja v(t) oziroma a(t) (kladi se gibljeta skupaj in morata zato imeti isto hitrost in pospešek). Kladi se pri napačni nastavitvi stičnih sil ne premikata skupaj.

Določiti moraš stični sili, ki sta potrebni, da bi bilo gibanje klad fizikalno možno. Najprej uporabi privzeti vrednosti sil in klikni na gumb "nastavi vrednosti stičnih sil" in predvajaj animacijo. Kaj se zgodi?

Rdeča klada "gre skozi" zeleno, ker sili nista pravi. Na rdečo klado deluje sila 12 N, na zeleno klado pa ne deluje nobena sila. Seveda delujejo teža posameznih teles in normalne sile v navpični smeri, vendar se pri obeh telesih izničijo. V tem primeru obravnavamo v rezultanti sil le vodoravne sile.

Preiskusi nekaj vrednosti sil in preveri, če lahko dosežeš enak način gibanja blokov in enake časovne diagrame kot pri fizikalno konkretnem primeru.

Si lahko dobil pravilno gibanje? Lotimo se tega sistematično, ne pa z ugibanjem.

Prikaži in predvajaj fizikalni primer z obema telesoma kot enotnim sistemom. Če gledamo na stvar tako, imamo eno telo z maso 3.0 kg in rezultanto sil 12 N, kar pomeni pospešek 4.0 m/s2 (kar je razvidno iz diagrama pospeška).

Kaj sedaj? Lahko analiziramo sile, ki delujejo na prvo telo, vendar analizirajmo raje drugo telo, saj nanj pritiska le prvo telo. Ker ima pospešek 4.0 m/s2 in maso 1.0 kg, mora čutiti silo 4.0 N, ki jo povzroča pritisk rdečega telesa. Kaj pa vemo o rdečem telesu? Tretji Newtonov zakon pravi, da mora čutiti enako silo v obratni smeri, torej silo -4.0 N. Poskusi s temi vrednostmi (-4.0 N za silo na rdeče telo in silo 4.0 N, ki jo čuti zelena klada) in poglej, če verjameš, kar pravi tretji Newtonov zakon o silah.